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阅读 22351 次 历史版本 7个 创建者:成事在人 (2010/3/14 21:25:34)  最新编辑:桃之夭夭 (2012/5/12 10:58:06)
哺乳動物
拼音:bǔ rǔ dòng wù(bu ru dong wu)
同义词条:Mammalia,哺乳纲,哺乳动物纲
形形色色的哺乳動物
形形色色的哺乳動物
  哺乳動物,是脊索動物門脊椎動物亞門下的一個綱,其學名是哺乳綱(Mammalia,來自拉丁文“mamma”,意思是乳房)。哺乳動物的特征是具有乳腺(無論雌雄),其中雌性哺乳動物的乳腺高度發達。在辨别雄性和雌性哺乳動物上,可以根據汗腺、毛發、中耳聽小骨以及腦部新皮質上的不同來區别。

  哺乳動物根據生育方式分爲三個主要下綱:單孔目動物有袋類動物有胎盤哺乳動物。除五種單孔目的哺乳動物外,所有哺乳動物都是直接生產後代的。大多數的哺乳動物擁有專門適應其生存條件而成的牙齒。哺乳動物以調節體内溫度和循壞系統(包括心髒)。

  按照世界哺乳動物物種(Mammal Species of the World)一書在2005年的資料,哺乳綱目前有約5676個(2008版的IUCN紅皮書爲5488個)不同物種,分布在1229個屬,153個科和29個目中,約占脊索動物門的10%,地球所有物種的0.4%。齧齒目(老鼠豪豬海狸水豚等)、翼手目(蝙蝠等)和鼩形目(鼩鼱等)是哺乳動物中物種最多的目。

  哺乳動物的身體結構複雜,有區别於其他類群的大腦結構、恒溫系統和循環系統,具有爲後代哺乳、大多數屬於胎生、具有毛囊和汗腺等共通的外在特征。他們外型多樣,小至體長30毫米長有翅膀的凹臉蝠,大至體長33米形同魚類的藍鯨。他們有很好的環境適應能力,分布在從海洋到高山,從熱帶到極地的廣泛區域。人類也是哺乳動物的一員。

科學分類


  界: 動物界 Animalia
  門: 脊索動物門 Chordata
  亞門: 脊椎動物亞門 Vertebrata
  下門: 有頷下門 Gnathostomata
  總綱: 四足總綱 Tetrapoda
  綱: 哺乳綱 Mammalia

進化史


  最早的哺乳動物化石是在中國發現的吳氏巨顱獸(Hadrocodium wui),它生活在2億年前的侏羅紀。從化石上看,哺乳動物(尤其是早期的哺乳動物)與爬行動物非常重要的區别在於其牙齒。爬行動物的每顆牙齒都是同樣的,彼此沒有區别,而哺乳動物的牙齒按它們在頜上的不同位置分化成不同的形態,動物學家可以透過各種牙齒類型的排列(齒列)來辨識不同品種的動物。此外爬行動物的牙齒不斷更新,哺乳動物的牙齒除乳牙外不再更新。在動物界中隻有哺乳動物耳中有三塊骨頭。它們是由爬行動物的兩塊頜骨進化而來的。

  到第三紀爲止所有的哺乳動物都很小。在恐龍滅絕後哺乳動物占據了許多生態位。到第四紀哺乳動物已經成爲陸地上占支配地位的動物了。

哺乳綱 Mammalia 分類


  原獸亞綱 Prototheria
樹袋熊 哺乳動物,生活在澳大利亞東部的桉樹森林里。雖然很多人認爲樹袋熊就是“熊”,但是這些有袋動物跟袋鼠和負鼠的親緣關係更近一些。有袋鼠的幼仔在出生時發育還相當不完全,因此它們在出生後必須呆在媽媽的育兒袋里,靠吃母乳生長一段時間

     單孔目 Monotremata

  獸亞綱 Theria
   後獸下綱 Metatheria(有袋類)
    美洲有袋總目 Ameridelphia
     負鼠目 Didelphimorphia
     鼩負鼠目 Paucituberculata
    澳大利亞有袋總目 Australidelphia
     袋鼬目 Dasyuromorphia
     雙門齒目 Diprotodontia(袋鼠目)
     智魯負鼠目 Microbiotheria
     袋鼴目 Notoryctemorphia
     袋狸目 Peramelemorphia
   真獸下綱 Eutheria(有胎盤類)
    靈長總目 Euarchontoglires
     兔形目 Lagomorpha
     齧齒目 Rodentia
     樹鼩目 Scandentia
     皮翼目 Dermoptera
     靈長目 Primates
    勞亞獸總目 Laurasiatheria
     偶蹄目 Artiodactyla
     食肉目 Carnivora
台灣猴 靈長目,猴科,獼猴屬,僅產於中國台灣,最早被發現於南部沿海的石岩地區,所以又有“岩棲獼猴”的名字。毛絨較厚,似羊毛狀,背毛橄欖褐色,腹面灰白色,股間有黄褐色大斑。由於四肢近於黑色,故又稱“黑肢猴”

     鯨目 Cetacea
     翼手目 Chiroptera
     猬形目 Erinaceidae
     奇蹄目 Perissodactyla
     鱗甲目 Pholidota
    非洲獸總目 Afrotheria
     非洲猬目 Afrosoricida
     蹄兔目 Hyracoidea
     象鼩目 Macroscelidea
     長鼻目 Proboscidea
     海牛目 Sirenia
     管齒目 Tubulidentata
    貧齒總目 Xenarthra
     有甲目 Cingulata
     披毛目 Pilosa

哺乳動物的主要特征


  哺乳動物最重要的特征是:智力和感覺能力的進一步發展;保持恒溫;繁殖效率的提高;穫得食物及處理食物的能力的增強;體表有毛、胎生,一般分頭、頸、軀幹、四肢和尾五個部分;用呼吸;體溫恒定,是恒溫動物;腦較大而發達。哺乳和胎生是哺乳動物最顯著的特征。胚胎在母體里發育,母獸直接產出胎兒。母獸都有乳腺,能分泌乳汁哺育仔獸。這一切涉及身體各部分結構的改變,包括腦容量的增大和新腦皮的出現,視覺和嗅覺的高度發展,聽覺比其他脊椎動物有更大的特化;牙齒和消化系統的特化有利於食物的有效利用;四肢的特化增強了活動能力。有助於穫得食物和逃避敵害;呼吸、循環系統的完善和獨特的毛被覆蓋體表有助於維持其恒定的體溫,從而保證它們在廣闊的環境條件下生存。 胎生、哺乳等特有特征,保證其後代有更高的成活率及一些種類的複雜社群行爲的發展。

皮膚

  哺乳動物的皮膚致密,結構完善,有着重要的保護作用,有良好的抗透水性,控制體溫及敏銳的感覺功能。爲適應於多變的外界條件,其皮膚的質地、顏色、氣味、溫度等能與環境條件相協調。

  哺乳動物皮膚的主要特點爲:

  1.皮膚的結構完善 哺乳動物的皮膚由表皮和真皮組成,表皮的表層爲角質層,表皮的深層爲活細胞組成的生發層。表皮有許多衍生物,如各種腺體、毛、角、爪、甲、蹄。真皮發達,由膠原纖維及彈性纖維的結締組織構成,兩種纖維交錯排列,其間分布有各種結締組織細胞、感受器官、運動神經末梢及血管、淋巴等。在真皮下有發達的蜂窩組織,絕大多數哺乳動物在此貯藏有豐富的脂肪,故又稱爲皮下脂肪細胞層。

  2.皮膚的衍生物多樣 哺乳動物的皮膚衍生物,包括皮膚腺、毛、角、爪、甲、蹄等。

  (1)皮膚腺:十分發達,來源於表皮的生發層,根據結構和功能的不同,可分爲乳腺、汗腺、皮膚腺、氣味腺(麝香腺)等。乳腺爲哺乳類所特有的腺體,能分泌含有豐富營養物質的乳汁,以哺育幼仔。乳腺是一種由管狀腺和泡狀腺組成的複合腺體,通常開口於突出的乳頭上。乳頭分真乳頭和假乳頭兩種類型,真乳頭有1個或幾個導管直接向外開口;假乳頭的乳腺管開口於乳頭基部腔内,再由總的管道通過乳頭向外開口。乳頭的數目隨種類而異,從2個至19個,常與產仔數有關。低等哺乳動物單孔類不具乳頭,乳腺分泌的乳汁沿毛流出,幼仔直接舐吸。沒有嘴唇的哺乳動物如鯨,其乳腺區有肌肉,能自動將乳汁壓入幼鯨口腔。

  另一種皮膚腺爲汗腺,是一種管狀腺,它的主要機能是蒸散熱及排除部分代謝廢物。體表的水分蒸發散熱即出汗,是哺乳動物調節體溫的一種重要方式,一些汗腺不發達的種類,主要靠口腔、舌和鼻表面蒸發來散熱。

  皮脂腺爲泡狀腺,開口於毛囊基部,爲全漿分泌腺,其分泌物含油,有潤滑毛和皮膚的作用,也是一種重要的外激素源。氣味腺爲汗腺或皮脂腺的衍生物,主要功能是標記領域、傳遞信息,有的還具有自衛保護的作用。氣味腺有數十種,如麝香腺。肛腺、腹腺、側腺、背腺、包皮腺等。氣味腺的出現及發達程度,通常是與哺乳類以嗅覺作爲主要獵食方式相聯繫的,而以視覺作爲主要定位器的類群其嗅覺及氣味腺均顯著退化。

  (2)毛:是哺乳動物所特有的結構,爲表皮角化的產物。毛由毛幹及毛根組成。毛幹是由皮質部和髓質部構成;毛根着生於毛囊里,外被毛鞘,末端膨大呈球狀稱毛球,其基部爲真皮構成的毛乳頭,内有豐富的血管,可輸送毛生長所必須的營養物質。在毛囊内有皮脂腺的開口,可分泌油脂,潤滑毛、皮;毛囊基部還有豎毛肌附着,收縮時可使毛直立,有助於體溫調節。按毛的形態結構,可將毛劃分爲長而堅韌並有一定毛向的針毛(刺毛),柔軟而無毛向的絨毛,以及由針毛特化而成的觸毛。哺乳類體外的被毛常形成毛被,主要機能是絕熱、保溫。水生哺乳動物基本上無毛的種類如鯨,有發達的皮下脂肪以保持體溫的恒定。毛常受磨損和退色,通常每年有一、二次周期性換毛,一般夏毛短而稀,絕熱力差,冬毛長而密,保溫性能好。陸棲哺乳動物的毛色與其生活環境的顏色常保持一致,通常森林或濃密植被下層的哺乳動物毛呈暗色,開闊地區的呈灰色,沙漠地區多呈沙黄色。

  (3)角:是哺乳動物頭部表皮及真皮特化的產物。表皮產生角質角,如牛、羊的角質鞘及犀的表皮角,真皮形成骨質角,如鹿角。哺乳類的角可分爲洞角、實角、叉角羚角、長頸鹿角、表皮角等五種類型。

  洞角,由骨心和角質鞘組成,角質鞘即習稱之爲角,成雙着生於額骨上,終生不更換,有不斷增長的趨勢。洞角爲牛科動物所特有。

  實角,爲分叉的骨質角,無角鞘。新生角在骨心上有嫩皮,通稱爲茸角,如鹿茸。角長成後,茸皮逐漸老化、脱落,最後僅保留分叉的骨質角,如鹿角。鹿角每年周期性脱落和重新生長,這是鹿科動物的特征。除少數兩性具角如馴鹿,或不具角如麝、獐之外,一般僅雄性具角。

  叉角羚角,是介於洞角與鹿角之間的一種角型。骨心不分叉而角鞘具小叉,分叉的角鞘上有融合的毛,毛狀角鞘在每年生殖期後脱換,骨心不脱落。這種角型爲雄性叉角羚所特有,而雌性叉角羚僅有短小的角心而無角鞘。

  長頸鹿角,由皮膚和骨所構成,骨心上的皮膚與身體其他分的皮膚幾乎沒有差别。

  表皮角,完全由表皮角質層的毛狀角質纖維所組成,無骨質成分,爲犀科所特有。角的着生位置特殊,在鼻骨正中,雙角種類的兩角呈前後排列,前角生於鼻部,後角生長在頷部。

  (4)爪、甲和蹄:均屬皮膚的衍生物,是指(趾)端表皮角質層的變形物,隻是形狀功能不同。爪,爲多數哺乳類所具有,從事挖掘活動的種類爪特别發達。食肉類的爪十全銳利,如貓科動物的爪銳利且能伸縮,是有效的捕食武器。甲,實質爲扁平的爪,是靈長類所特有。蹄,爲增厚的爪,有蹄類特别發達,並可不斷增生,以補償磨損部分。

骨骼

  
哺乳動物的骨骼說明圖
哺乳動物的骨骼說明圖
哺乳動物的骨骼系統發達,支持、保護和運動的功能完善。主要由中軸骨骼和附肢骨骼兩大部分組成。其結構和功能上主要的特點是:頭骨有較大的特化,具兩個枕骨踝,下頜由單一齒骨構成,牙齒異型;脊柱分區明顯,結構堅實而靈活,頸椎7枚;四肢下移至腹面,出現時和膝,將軀體撑起,適應陸上快速運動。

  1.中軸骨骼 包括顱骨(skull)、脊柱(vertebra)、胸骨(sternum)及肋骨(rib)。

  (1)顱骨:由於哺乳類的腦、感官的發達以及口腔咀嚼的產生,故顱骨相當大。顱腔由額骨、頂骨、枕骨、蝶骨、篩骨、鱗骨、鼓骨等構成,其中枕骨、蝶骨、篩骨等均由多數骨塊愈合而成,骨塊的減少和愈合使頭骨堅而輕,是哺乳類的一個明顯特征。腦位於顱腔内,以顱骨後方的枕骨大孔與脊髓連接。枕骨大孔兩側各有一枕踝與第一頸椎相關節。哺乳類的眼眶、鼻腔和口腔主要由淚骨、觀骨、鼻骨、鼻甲骨、上頜骨、前頜骨、齶骨、翼骨、犁骨、下頜骨、舌骨等構成。下頜由1對下頜骨(齒骨)組成,爲哺乳類頭骨的一個標志性特征,下頜骨後端與鱗骨相關節。

  (2)脊柱:由一系列椎骨組成,可分爲頸椎(cervical)、胸椎(thercic)、腰椎(lumbar)、薦椎(sacrum)和尾椎(caudal)五部分。頸椎骨通常爲7枚,隻有少數種類爲6枚(如海牛)或8~10枚(如三趾樹懶),絕大多數的哺乳類不論頸的長短(如長頸鹿和刺猬)都是7枚頸椎。第1個頸椎稱寰椎,第2個頸椎稱樞椎,寰椎呈環狀,前面形成一對關節面與枕踝相關節,樞椎椎體前端形成齒突伸入寰椎的椎孔,賦予頭部能靈活轉向。胸椎常爲13枚左右,各胸椎與肋骨相連結,並與肋骨和胸骨共同構成胸廓;胸骨分節,有飛翔能力的蝙蝠和營地下掘穴生活的鼴鼠等哺乳動物,有與鳥類相類似的龍骨突起。腰椎爲4~7枚。薦骨爲3~5枚,且融合爲一,與腰帶相關節;無後肢的鯨類,薦骨不明顯。尾椎數隨尾的長短而異,變化很大,3-150枚不等。

  2.附肢骨骼 包括肩帶、腰帶、前肢骨、後肢骨。

  (1)肩帶:由肩胛骨、烏喙骨、鎖骨構成。陸棲哺乳動物肩帶的肩胛骨十分發達,烏啄骨退化成肩胛骨上的一個突起。鎖骨多趨於退化,有的無鎖骨,如奇蹄類和偶蹄類。而在適於攀緣、掘土和飛翔生活的類群中鎖骨則發達。可見鎖骨發達程度與前肢活動方式關係密切,凡前肢作前後活動的種類其鎖骨退化,前肢作左右活動的種類其鎖骨發達。

  (2)腰帶:由骼骨、坐骨和恥骨構成。骼骨與薦骨相關節,左右坐骨與恥骨在腹中線愈合成一塊髓骨,構成關閉式骨盆。哺乳類的腰帶愈合,加強了對後肢支持的牢固性。

  (3)前肢骨及後肢骨:其結構與一般陸生脊椎動物的模式類似,但前後腳掌(蹠)、指(趾)骨,隨不同的生活方式而有大變化,如蝙蝠特化爲翼狀肢,鯨爲鰭狀肢,奇蹄類、偶蹄類爲捷行肢。除鯨目、海牛目、翼手目和部分有袋目外,哺乳動物的多數種類股骨下端前方有膝蓋骨,膝關節向前轉,提高了支撑和運動的能力,這是哺乳類有别於其他陸生脊椎動物的特征。按陸生哺乳動物四肢着地行走的不同方式,足型可分爲蹠行、趾行和蹄行性。其中以蹄行性與地面接觸最小,是適應快速奔跑的足型。

肌肉

  哺乳類的肌肉系統與爬行類基本相似,但其結構與功能均進一步完善。主要特征:四肢及軀幹的肌肉具有高度可塑性。爲適應其不同運動方式出現了不同的肌肉模式,如適應於快速奔跑的有蹄類及食肉類四肢肌肉強大。

  皮肌十分發達。哺乳類的皮肌可分爲兩組:一組爲脂膜肌,可使周身或局部皮膚顫動,以驅逐蚊蠅和抖掉附着的異物。脂膜肌還可把身體蜷縮成球或把棘刺豎立防禦敵害,如鯪鯉、豪豬、刺猬。哺乳類中高等的種類脂膜肌退化,僅在胸部、肩部和腹股溝偶有保留。另一組皮肌爲頸括約肌,其表層的頸闊肌沿頸部腹面向下頷及面部延伸,形成顏面肌及表情肌。哺乳類中的低等種類無表情肌,食肉動物出現表情肌,靈長類的表情肌發育好,而人類的表情肌最爲發達,約有30塊。

  圍繞口周圍有複雜的唇肌,在吮吸中發揮了十分重要的作用。此外,分布於顱側和顴弓,止於下頜骨(齒骨)的顳肌和嚼肌強大,這與捕食、防禦以及口腔的咀嚼密切相關。

  隔肌爲哺乳類所特有的肌肉,爲一横位的隨意肌,把内髒腔分隔成胸腔和腹腔,隔肌的活動有助於呼吸。

消化

  哺乳動物的消化系統包括消化管和消化腺。在結構和功能上表現出的主要特點是,消化管分化程度高,出現了口腔消化,消化能力得到顯著提高。與之相關聯的是消化腺十分發達。

  1.消化管 包括口腔、咽、食道、胃、小腸、大腸等。

  (1)口腔:哺乳動物的口腔咀嚼和口腔消化方式,引起了口腔結構的較大改變。出現了肉質的唇,爲吸乳、攝食、輔助咀嚼的重要器官,並爲發音吐字器官的組成部分。草食類哺乳動物的唇特别發達,有的上唇有唇裂,如兔。爲適應口腔咀嚼活動,哺乳類口裂縮小,並在兩側牙齒的外側出現了頰部,一些種類的頰部還發展了呈袋狀結構的頰囊,用以貯藏食物,如猴。口腔頂壁由骨質的硬齶及軟齶所構成,從而把鼻腔開口(内鼻孔)與口腔分隔開,鼻的通路即沿硬齶。軟齶後行,直至正對喉的部位,後鼻孔開口於咽腔。齶部常有角質上皮的棱,可防止食物滑脱。草食及肉食種類有發達的角質棱。

    口腔内有十分發達的肌肉舌,有助於攝食、攪拌及吞咽,並爲人類發音的輔助器官。舌表面分布有味蕾,爲味覺器官。上、下頜骨上着生有異型齒,齒由齒槽長出,中有髓腔,充有結締組織、血管和神經。因齒的形狀和功用不同,可分爲門齒一一切割食物,犬齒撕裂食物,臼齒咬、切、壓、研磨食物等多種功能。不同食性的哺乳動物,其牙齒的形狀、數目均有很大變化。但同一種類的齒型及齒數是穩定的。故齒型及齒數爲哺乳類分類的重要依據,通常用齒式來表示。上頜齒的一半寫在線上,下頜齒的一半寫在線下(相當於分子式的寫法),如狼和狐,上下頜每側各有3個門齒(3/3),1個犬齒(1/1),4個前臼齒(4/4)和2個上臼齒及3個下臼齒(2/3)。可簡寫爲i.3/3,c.1.1,p.4/4,m·2/3=42;或3/3.1/1,4/4,2/3=42;或數42個得自齒式的兩倍,因齒式隻列出總齒數的一半。有胎盤類的基本齒數最多是44個(3/3,1/1,4/4,3/3),但許多動物趨於減少,有些種類完全無齒(如食蟻獸穿山甲);唯有一些特化的,牙齒超過44個;有袋類的一些科,也有更多的齒數。哺乳動物的口腔内有耳下腺、頜下腺和舌下腺等3對唾液腺,有導管開口於口腔,可分泌唾液澱粉酶,對食物進行口腔消化。此外,一些哺乳動物以口腔唾液腺的蒸發失水,作爲體溫調節的一種形式。兔與鹿有4對唾液腺。

  (2)咽:哺乳動物的咽構造完善,前接口腔,後通喉與食道。由於次生齶的形成,内鼻孔也開口達咽部,故咽部是消化管與呼吸道的交叉處。在咽部兩側還有耳咽管(歐氏管)的開口,可調節中耳腔内的氣壓而保護鼓膜。咽部周圍有淋巴腺體(扁桃體)分布。喉門外有一會厴軟骨,其啟閉以解決咽、喉交叉部位呼吸與吞咽的矛盾。

  (3)食道:緊接咽之後,爲一細長的管,下端接胃。食道爲食物通過之通道,無消化作用。

  (4)胃:是哺乳動物消化道的重要部分,其形態常因食性的不同而變化,多數哺乳類爲單胃;草食性哺乳動物爲複胃,又稱反芻胃,一般由4室組成,即瘤胃、蜂巢胃(網胃)、瓣胃和腺胃(皺胃)。僅腺胃爲胃本體,具有腺上皮,能分泌胃液,其他3個胃室均爲食道的變形。具有複胃的草食性動物,在食物消化過程中要進行多次反芻,直至食物充分分解爲止。

  (5)小腸:哺乳動物的小腸是消化道中最長的部分,包括十二指腸、空腸及回腸。小腸分化程度高,其粘膜富有絨毛、血管、淋巴和乳糜管,加強了對營養物質的吸收作用。

  (6)大腸:較小腸短,粘膜上無絨毛,其粘液腺能分泌鹼性粘液保護和潤滑腸壁,以利糞便排出。在大腸開始部的一盲支爲盲腸,其末端有一蚓突。盲腸在單室胃的食草動物特别發達,除海象、犰狳、大食蟻獸、蹄兔等有1對盲腸外,其他哺乳動物都隻有1個盲腸。哺乳動物的大腸可分爲結腸與直腸,直腸直接以肛門開口於體外(泄殖腔消失),是哺乳類與兩棲類、爬行類、鳥類的顯著區别。

  2.消化腺 哺乳動物的消化腺除3對唾液腺外,在横隔後面,小腸附近還有肝髒和胰髒,分别分泌膽汁和胰液,注入十二指腸。肝髒除分泌膽汁外,還有貯存糖原、調節血糖,使多餘的氨基酸脱氧形成尿及其他化合物,將某些有毒物質轉變爲無毒物質,合成血漿蛋白質等功能。

呼吸

  哺乳動物的呼吸系統十分發達,特别在呼吸效率方面有了顯著提高。空氣經外鼻孔、鼻腔、喉、氣管而入肺。
  
  1.鼻腔 哺乳動物的鼻腔可分爲上端的嗅覺部分和下端的呼吸通氣部分。鼻腔的上端有發達的鼻甲,其粘膜内有嗅細胞。此外,還有伸入到頭骨骨腔内的鼻旁竇,增強了鼻腔對空氣的溫暖、濕潤和過濾作用。同時,它也是發聲的共鳴器。一般爲一對外鼻孔,但鯨目特化爲噴水孔,爲單鼻孔。

  2.喉 哺乳動物喉的構造完善。喉爲氣管前端的膨大部分,既是呼吸的通道,也是發音器官。喉由軟骨、韌帶、肌肉及粘膜構成。喉的入口稱喉口,喉壁腹前緣的會厴軟骨在吞咽時可遮蓋喉口,食物和水經會厴上面進入食道,可防止食物和水誤入氣管。平時喉口開啟,是空氣進出氣管的門戶。由甲狀軟骨和環狀軟骨構成的喉腔,在中部的側壁上有粘膜褶所形成的聲帶爲發聲器官,開始出現於無尾兩棲類,但以哺乳類最發達(僅單孔類及有袋類缺如)。

  3.氣管 位於食道的腹面,進入胸腔後分叉成一對支氣管通入肺。氣管與支氣管在結構上主要的特點是:管壁由許多背面不相銜接的軟骨環支持,從而保證了空氣的暢通。氣管粘膜具纖毛上皮和粘液腺,可過濾空氣,粘液腺分泌的粘液能粘住吸入的空氣中的塵粒,在纖毛的推動下塵粒移至喉口,經鼻或口排出。

  4.肺和胸腔 哺乳動物肺的結構最複雜,是由複雜的“支氣管樹”所構成,支氣管分枝的盲端即爲肺泡。肺泡數量十分巨大,因而大大增加了呼吸表面積,如羊的肺泡總面積可達50~90m2,馬的肺泡達500m2,人的肺泡爲70m2,相當於體表面積的40倍,明顯地提高了氣體交換的效果。肺泡之間分布有彈性纖維,在呼吸的配合下可使肺被動地回縮。

  胸腔是容納肺的體腔,爲哺乳動物所特有,當呼吸活動進行時,肺的彈性口位,使胸腔呈負壓狀態,從而使胸膜的壁層和髒層緊貼在一起。此外,哺乳動物所特有的將胸腔與腹腔分開的横隔膜,在運動時可改變胸髒容積,再加上肋骨的升降來擴大或縮小胸腔的容積,使哺乳動物的肺被動地擴張和回縮,以完成呼氣和吸氣。

循環

  哺乳動物的循環系統包括血液、心髒、血管及淋巴系統。其顯著特征是在維持快速循環方面十分突出,以保證有足夠的氧氣和養料來維持體溫的恒定。具左體動脈弓。紅細胞無核。

  1.血液 哺乳動物的血液與其他脊椎動物不同的是:紅細胞無核,呈兩凹扁圓盤狀,僅駱駝科和長頸鹿科的紅細胞呈橢圓形;紅細胞體積較其他各綱脊椎動物小,如蛙的紅細胞長短徑爲22.8μmX15.8μm,鴿爲14.7μmX6.5μm,牛爲5.1μmX5.1μm,麝爲2.5μmX2.5μm;紅細胞的數量哺乳也較其他脊椎動物爲多,如獸類達600~1300萬個。這些特征大大增加其表面積,並提高了與氧氣結合的能力。

  2.心髒 哺乳動物的心髒位於胸腔中部偏左處的心包腔内,腔内有少量液體,可減少心髒搏動時的摩擦。心髒的内部結構與鳥類基本一樣,也爲四腔,完全的雙循環(最先出現,哺乳類比鳥類起源早)動靜脈血不在心髒内混合。右心房、右心室與肺動靜脈構成肺循環。右側心房與心室壁均較薄,内貯靜脈血,房室間有三尖瓣。左心房、左心室與體動靜脈構成體循環。左側心房與心室壁較厚,内貯動脈血,房室間具二尖瓣。所有這些瓣膜的功能,是保證血液沿一個方向流動,防止血液逆流。心髒肌肉的血液供應是由冠狀循環完成的。

  3.血管 包括動脈、靜脈和毛細血管。哺乳動物動脈系統的突出特征是:僅具有左體動脈弓。左體動脈弓彎向背方爲背大動脈直達尾部,沿途發出各個分支到達全身。哺乳動物的靜脈系統趨於簡化,以單一的前大靜脈(上腔靜脈)和後大靜脈(下腔靜脈)代替了低等四足動物的成對的前主靜脈和後主靜脈。腎門靜脈消失,尾部及後肢的血液直接注入後大靜脈回心。這樣減少了一次通過微細血管的步驟,有助於加快血流速度和提高血壓。此外,哺乳類的腹靜脈在成體消失。奇靜脈(右側)與半奇靜脈(左側)代替了後主靜脈。

  4.淋巴 哺乳動物的淋巴系統十分發達,這可能與動、靜脈内血管壓力較大,組織液難於直接經靜脈回心有關。淋巴管發源於組織間隙間,先端爲盲端的毛細淋巴管,部分組織液通過滲透方式進入毛細淋巴管。進入毛細淋巴管的組織液,其成分與血漿近似,但蛋白質含量少,無紅細胞和血小板。毛細淋巴管匯集爲較大的淋巴管,後主要通過胸導管注入前大靜脈回心。故淋巴液隻作從組織到靜脈到心髒的單向流動。淋巴管内有瓣膜可防止淋巴液逆流。淋巴管輔助組織液回流,對維持血量有重要作用。此外,淋巴管也是脂肪運輸的主要途徑,小腸的淋巴管(乳糜管)擕帶脂肪經胸導管輸入前大靜脈回心。淋巴結節是生成淋巴細胞的主要器官,並具有阻截異物、保護機體的功能。哺乳類淋巴節極爲發達,遍布全身淋巴系統的通路上,尤其在頸部、腋下、鼠溪部、腸系膜等部位較集中。此外,扁桃體、脾髒和胸腺也是一種淋巴器官。

排泄

  哺乳動物的排泄系統構造完善,包括腎髒、輸尿管、膀胱和尿道。此外,皮膚也是哺乳類特有的排泄器官。排泄系統主要的功能是,將細胞代謝的廢物排出體外,以及保持細胞生存所依賴的内環境相對穩定。腎髒是主要的排泄器官,哺乳動物的腎通常由一對組成,位於腹腔背面,脊柱的兩側。腎呈豆狀,其内緣凹入稱腎門,是動脈靜脈神經扣輸尿管等出入處。腎由皮質和髓質兩部分組成。在腎門部,輸尿管的起端擴大成腎盂。皮質在腎的外層,由無數腎小體、腎小管及血管構成。每一腎小體和腎小管組成一個腎單位,每一腎髒有數十萬甚至數百萬個腎單位,腎小體又由毛細血管盤曲而成的腎小球及包在其外的雙層壁的腎小囊組成。從腎小囊通出的腎小管細長而盤曲,由皮質延伸到髓質。腎小管匯集到髓質内的集合管,許多集合管又組成腎乳頭開口於腎盂,尿液即由此經輸尿管流入膀胱,後再經尿道排出體外。

  尿的形成包括腎小球的濾過作用、腎小管至集合管的重吸收作用及分泌作用。血液流經腎小球時,由於出球小動脈的管徑較入球小動脈小,故使毛細血管内血壓增加,因此血漿中的水分和除蛋白質以外的大部分物質可透過毛細血管壁及腎小囊壁而進入腎小囊。故尿之產生,系由血壓高低濾過所致。哺乳動物的尿是由尿素構成,而其他羊膜動物則爲尿酸構成。尿素由腎小管的分泌作用所產生,可使尿變濃。

神經

  哺乳動物的神經系統高度發達,主要表現在大腦和小腦體積增大,發展了新腦皮,腦表面形成了複雜皺褶(溝和回),大大增加了新腦皮的表面積。

  1.新腦皮 是由側腦室外壁的神經物質生長而成,並包圍着初生腦皮層(原腦皮),原腦皮的殘餘稱爲海馬,在側腦室内,仍爲嗅覺中樞。大腦皮層由發達的新腦皮層構成,它接受來自全身的各種感覺器傳來的沖動,通過分析綜合,並根據已建立的神經聯繫而產生相應反映。左右大腦半球通過許多神經纖維互相聯絡。神經纖維所構成的通路稱胼胝體,是哺乳動物(有胎盤類)特有的結構。

  2.間腦 被大腦半球所覆蓋,其上有松果體,爲内分泌體,哺乳類之松果體趨於縮小。在間腦腹面發出的視神經,形成交叉稱視神經交叉,其後以一柄與腦下垂體相聯。間腦腔又稱爲第三腦室,十分發達。間腦壁内的神經結構主要有背方的丘腦又稱爲視丘與腹面的丘腦下部。丘腦是低級中樞與大腦皮層分析器之間的中間站,來自全身的感覺沖動均集中於此處,經間腦灰質換一神經原再入大腦皮層。腹面的丘腦下部是植物神經活動中樞,與内髒活動的協調有密切關係,並爲體溫調節中樞。

  3.中腦 哺乳動物的中腦不發達,體積甚小,中腦腔狹窄呈一管,稱中腦導水管,與第三、第四腦室交通。中腦背方具有四叠體,前面一對爲視覺反射中樞,後面一對爲聽覺反射中樞。中腦底部由下行的運動神經纖維束構成較顯著的腦足。

  4.腦 哺乳動物後腦的背部爲極爲發達的小腦,其主要機能是協調軀體肌肉運動和維持軀體正常姿勢的平衡中樞。哺乳類的小腦在結構上所具有的特有的特征是具有小腦皮質,其灰質覆蓋在表面,形成小腦皮層,白質呈樹枝狀深入灰質。此外,在兩小腦半球之間以横行的神經纖維束構成哺乳類特有的腦橋,腦橋是小腦與大腦之間聯絡通路的中間站。

  5.延腦 與脊髓相連接,兩者結構相似。延腦除了構成脊髓與高級中樞聯絡的通路外,在白質内有上行的和下行的傳導徑路。灰質分散爲一些神經核,神經核的神經纖維與相應的感覺和運動器官相聯繫。延腦還是重要的内髒活動中樞,可調節呼吸、消化、循環、汗腺分泌以及各種防禦反射。延腦的背面有第四腦室。

  哺乳動物腦的各部共發出12對腦神經,分别司感覺和運動的功能或兼而有之。這12對腦神經的名稱、發出部位、分布及主要功能,以後均有論述。哺乳動物的植物神經系統十分發達,其主要功能是調節内髒活動和新陳代謝過程,保持體内環境的平衡。植物神經系統可分爲交感神經系統和副交感神經系統。交感神經系統包括起源於脊髓胸腰段並通過交感神經鏈而分布到内髒器官的神經纖維。副交感神經系統由部分腦神經動眼神經、面神經、舌咽神經、迷走神經)與起源於脊髓薦部的神經所組成。交感神經與副交感神經對内髒器官的作用是拮抗的,也就是說絕大多數内髒器官受到交感神經和副交感神經的雙重支配,例如刺激心交感神經使心搏加速,刺激迷走神經(副交感)使心搏減慢。

  6.智商 哺乳動物神經系統高度發達,尤其大腦變得更加複雜,爬行動物出現的新腦皮被哺乳動物高度發展,形成高級神經活動中樞。神經元數量大增,兩大腦半球之間出現了互相連接的横向神經纖維,即胼胝體。而且小腦發達,首次出現小腦半球。哺乳動物大腦皮層空前發達,這爲運算、邏輯提供了必要的基礎。這在哺乳動物之前的所有動物是不具備的。故哺乳動物的智商高於其他非哺乳動物。

感官

  
狗的嗅覺十分靈敏,所以人類經常訓練作爲警用
狗的嗅覺十分靈敏,所以人類經常訓練作爲警用
哺乳動物靠高度發達的感官來發現食物,躲避敵害,以及尋找合適的棲息環境,同時也是種類間通訊聯繫和一系列行爲反應不可分的器官。當然,並非所有的類群感官都達到高度發展的水平,有些種類在許多方面處於退化狀態,而在某一方面卻高度特化。如哺乳類中視力退化的某些種類,快速運動時,還發展了特殊的高、低頻聲波脈沖系統,借聽覺和聲波回音來定位,蝙蝠即以高頻聲波回聲定位,海豚以高頻及低頻兩種水内聲波回聲定位。這在仿生學研究中有重要意義。

  哺乳動物的感官高度發達,主要體現在它們的視覺、聽覺和嗅覺構造的完善。
  
  1.嗅覺 哺乳動物多數具有擴大的鼻腔和發達的鼻甲骨,嗅覺靈敏。如食肉類、偶蹄類和齧齒類嗅覺即相當發達。但鯨類、靈長類腦的嗅覺部分不發達,故其嗅覺不靈敏,海豚和鼠海豚則缺乏嗅覺器官。
  
  2.視覺 哺乳動物的視覺器官與大多數羊膜動物相似。多數哺乳類的眼球發育良好。但一些營地下生活的食蟲類、齧齒類和鯨類眼球則極度退化,甚至有些種類隻保持區别亮與暗的能力。總的來說,哺乳類對光波的感覺靈敏,但對色覺的感受力差,這與大多數的獸類均爲夜間活動有關。靈長目的辨色能力及對物體大小和距離的判斷均較准確。

内分泌

  哺乳動物的内分泌系統極爲發達。由散在身體各處的内分泌腺體組成,包括腦垂體、甲狀腺、副甲狀腺、腎上腺、胰島腺、胸腺和性腺等。它們所分泌的不同激素,有着不同的作用,彼此間也有一定的關聯,共同組成一個内分泌系統。

生殖

  哺乳動物生殖系統的主要特征是:雌性動物的兩個卵巢都有機能,卵在輸卵管内受精,胚胎在子宮内充滿液體的羊膜囊中發育,胚胎發育所需營養來自母體胎盤血液。

  1.雄性生殖腺 哺乳類的雄性生殖腺爲一對睾丸,其位置常因種類的不同而異。多數種類的睾丸在繁殖期有移位或下降現象。除單孔目動物象、犀牛等的睾丸終生留在腹腔内以外,絕大多數哺乳動物的睾丸,在胚胎時便從腹腔經腹股溝下降到腹腔外的陰囊内。睾丸的移位可歸納爲三個類型:①腹腔型睾丸。睾丸不發生位置變化,位於腎髒後方,如單孔目、長鼻目、蹄兔目、海牛目和食蟲目部分科的動物。②腹股溝型睾丸。睾丸移至腹股溝内,如刺猬科、鱗甲目、管齒目、海豹科、貘科和小蝙蝠亞目。③陰囊型睾丸。睾丸移到一個呈懸垂狀或不呈懸垂狀的陰囊内,如反芻動物、靈長目及大多數的有袋目爲懸狀的陰囊;齧齒目、免形目、食肉目、馬科、豬科、海狗科、大蝙蝠亞目等爲不呈懸垂狀的陰囊。

  睾丸是由眾多的曲細精管構成,是產生精子的器官。曲細精管間具有間質細胞,能分泌雄性激素。與曲細精管輸出小管相聯接的附睾,其管壁細胞分泌弱酸性粘液,以保證精子存活的適宜條件。附睾下端與輸精管相聯,輸精管下端達於尿道。精液經尿道、陰莖通體外。此外,精囊腺、前列腺、尿道球腺是重要的附屬腺體,它們的分泌物是構成精液的主體,並能促進精子的活性。其中前列腺分泌之前列腺素可促進子宮收縮,有助於受精。陰莖爲交配器官,主要由海綿體構成,尿道貫行其中。

  2.雌性生殖腺 爲一對卵巢,其表層爲生殖上皮,内有由生殖上皮產生的處於不同發育時期的濾泡,每個濾泡内含有一個卵細胞,其外有濾泡液,含有雌性激素,卵成熟濾泡破裂,卵及卵泡液即排出。其他殘餘的濾泡即萎縮,由一種黄色細胞所充滿,成爲黄體,可分泌激素,促進子宮和乳腺發育,爲妊娠做好准備。成熟的卵排出後進入輸卵管前端的開口,在輸卵管上段完成受精後,沿輸卵管下行達於子宮,受精卵即種植於子宮壁上進行發育。子宮經陰道開口於體外。哺乳類子宮有多種類型,有的爲原始的雙子宮,如兔形目、齧齒目和蹄兔目;有的爲雙分子宮,如鯨目;有的爲雙角子宮,如食蟲目、鱗甲目、食肉目、海牛目、長鼻目、奇蹄目、偶蹄目、翼手目及靈長目的部分種類;還有一種爲兩個子宮完全愈合爲一的單子宮,如翼手目及靈長目的部分種類。這些不同類型子宮的發展,是由原始的雙子宮向單子宮發展。

與人類的關係


  哺乳動物與人類的文明關係密切。人類長期利用哺乳動物作爲食物、原材料、勞動力和寵物,與馴養後的哺乳動物形成了共生關係。在文化方面,哺乳動物作爲圖騰被原始人類崇拜,其形象也常見於象征性的標志,如英格蘭獅子紋章。現代人類制品中也隨處可見哺乳動物的形象。

  許多哺乳動物都被人類用作肉類食物的來源,最常見的是牛奶和羊奶爲人類提供了各種乳制品的原料。綿羊兔子等哺乳動物能生產紡織工業需要的毛線,而許多哺乳動物的皮毛都被用來制成皮革或皮草。大型的食草哺乳動物,如牛是人類早期農業的重要組成部分,幾乎所有的文明的早期農業都依賴於牛等牲畜的使用。等則是早期運輸業的重要組成部分。一些哺乳動物,如狗、貓、豚鼠、兔子和被馴化成人類的寵物。

  是人類最早馴化的哺乳動物,其祖先是狼。人類對動物的馴養是在公元前9000年左右開始的,最早一批被馴化的動物全是哺乳動物。人類最早馴養的動物可能是狗,約在公元前10000年左右的東亞地區從馴化而來。隨着農業的發展人類逐漸馴養了其他哺乳動物。由於農業的起源並不是來自一個地區,而是在世界範圍内平行發生的,因此各地按照其生態環境的不同,最早馴養的哺乳動物的種類也有所不同。

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